JPH0654882A - 支持体のロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持すべき対象物のロック及びその解除を行
う。 【構成】 支持すべき対象物３２、３４が嵌入固定され
る嵌入孔２、３を有するハウジング１にスリット４を設
け、このスリット４の端部は上記嵌入孔２、３に達する
形態であって、ハウジング１内に設けられたプッシュソ
レノイド１６の作動によってスリット４が拡大される如
く構成した。 【効果】 常態ではロック状態であり、プッシュソレノ
イドを作動させて外部から力を加えたときにその解除が
行われるから、各部材にかかる負荷の時間は短く、耐久
性が向上している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、支持体のロック及び
その解除が簡単に行える支持体のロック装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の支持体のロック装置は、医科診
療用椅子や理容椅子におけるヘッドレストの支持を始め
として各種工作機器や工作ロボットの回転アームの支持
などに幅広く用いられている。そして例えば耳鼻科や歯
科などの医科診療用椅子におけるヘッドレストの支持を
例にとって従来技術を説明すると、図６に示したよう
に、医科診療用椅子の背もたれ５１の上部とヘッドレス
ト５２の支持柱５３との間に、従来技術のロック装置５
４が介在して設けられている。

【０００３】このロック装置５４の要部の基本的な構成
の概略は図７に示したように、全体としてスリット５５
を長手方向中央部に有する所謂スリ割り構造を有し、こ
のロック装置５４の両端部近傍には、背もたれ５１の上
部にある管状支持部５６がその内周に接して回動自在に
挿入される挿入孔５７と、ヘッドレスト５２の支持柱５
３の管状支持部５８がその内周に接して回動自在に挿入
される挿入孔５９が設けられている。また上記スリット
５５を境に形成されている第１本体５４ａと第２本体５
４ｂには、夫々突子５９、６０が設けられており、手で
握るためのレバー６１の下端近傍に位置する長孔６２が
前記突子５９に係止され、またレバー６１の下端にその
一端部を回動自在に設けたリンク材６３の他端部が、前
記突子６０に回転自在に設けられている。

【０００４】そしてこのロック装置５４におけるアンロ
ック状態は、図７に示したように、レバー６１が跳ね上
がっているときであり、このとき第１本体５４ａと第２
本体５４ｂに対しては何らの力も加えられておらず、し
たがってもともと挿入孔５７、５９の中に回動自在に挿
入されている管状支持部５６、５８は、挿入孔５７、５
９内を自由に回動でき、その結果ヘッドレスト５２の支
持柱５３とロック装置５４は、図６における矢印に示さ
れたように自由に回動することが可能となって、患者の
体格や医師の診療姿勢に応じて背もたれ５１に対するヘ
ッドレスト５２の位置、角度が自由に変えられるように
なっている。

【０００５】そして所望の位置でロックする場合には、
図７における細矢印で示した方向にレバー６１を押し下
げれば、リンク材６３などの機構によりテコの原理の下
で、第１本体５４ａと第２本体５４ｂに対して同図にお
ける太矢印で示した力が加わり、その結果上記挿入孔５
７、５９の径が収縮し、それによって各管状支持部５
６、５８がロックされるようになっていたのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、如何に
テコの原理を利用しているとはいえ、上記のような構成
では各管状支持部５６、５８をロックするために要する
力は大きく、既存の実機では約３０kg程度の力が必要と
なっている。またそのくらい大きな力によってレバー６
１を押し下げるには、片手でレバー６１を、他の片手で
支持柱５３や背もたれ５１の上部を持って反力をとらな
ければならず、時としてせっかく所望の位置に設定した
ヘッドレスト５２がそのことによって動いてしまうこと
もあった。

【０００７】また逆にロック状態を解除しようとしてレ
バー６１を跳ね上げる場合にも、その起動時に大きな力
を有する。

【０００８】さらにまたそのような多大な力を繰り返し
かけていると、リンク材６３等に過大な負担がかかり、
次第にリンク材６３に「遊び」が生じ、満足なロック状
態が得られなくなることもあった。実際この種のロック
装置を長期間使用するといわゆる「ロックが甘くなる」
ことは、経験的に知られている。従って耐久性、信頼性
に欠けていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明はかかる点に鑑
みてなされたものであり簡易な構造で、支持対象物のロ
ック、並びにその解除が簡単に行え、しかもロック状態
においてはそれを作動させる機構などに負担がかからな
い新しいロック装置を提供して、上記問題の解決を図る
ものである。そのためこの発明では、従来と発想を変
え、ロック状態では外部から力を加えず、逆にその解除
状態のときにだけ外部から力を加えるようにしたロック
装置を提供する。

【００１０】より具体的な構成をいえば、まず請求項１
の発明は、支持すべき対象物が嵌入固定される嵌入孔を
有するハウジングにスリットを設け、このスリットの少
なくとも一端部は上記嵌入孔に達する形態であって、ハ
ウジング内に設けられる適宜の押圧機構の押圧によって
前記スリットが拡大される如く構成したものである。

【００１１】さらにまた、かかる構成のロック装置にお
いて、ハウジングに設けた支点を中心として揺動するプ
ッシュカムを当該ハウジング内に設け、押圧機構の押圧
点を当該プッシュカムの一端部に設定し、スリットを拡
大する際の作用点を当該プッシュカムの他端部及び前記
支点と押圧点との間の位置に設定したことを特徴とす
る、支持体のロック装置も請求項２として提案できる。

【００１２】

【作用】請求項１によれば、支持すべき対象物が嵌入固
定されている状態がロック状態である。そして押圧機構
を作動させてその押圧によってスリットが拡大される
と、当該スリットはこの嵌入孔に達しているから、嵌入
孔の内径は拡大する。そうすると、今まで嵌入孔内で嵌
入固定状態だった支持すべき対象物は、嵌入孔内で回転
自在になる。即ちロック状態が解除されるのである。

【００１３】そして再びロック状態に戻すには、前記押
圧を解除すれば、ハウジング自体が有する弾性によって
スリットがもとの状態になり、それに伴って嵌入孔の内
径も収縮して支持すべき対象物は再び嵌入固定状態とな
る。

【００１４】また請求項２では、プッシュカムがテコの
原理におけるテコに相当し、上記のロック状態の実現に
必要な押圧機構の押圧が小さい力で済む。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づき説明す
れば、図１、図２はハウジングの夫々正面、右側面を示
しており、各図からも明らかなように、本実施例で使用
したハウジング１は上下端部近傍にパイプ材等の支持対
象物を嵌入固定するための嵌入孔２、３が設けられてい
る。また図２に示したように、このハウジング１の上下
端部は夫々二つ割れになっており、夫々凹部２ａ、３ａ
を形成している。

【００１６】そしてスリ割り構成を実現するためのスリ
ット４、４が上記嵌入孔２、３間に設けられている。従
って図１に示したように、上記スリット４によって左右
に分けられるハウジング１の左側部５、右側部６は、上
記スリット４の存在により多少撓むようになっており、
このスリット４を拡大する方向に左側部５、右側部６を
外方に付勢すれば、上記嵌入孔２、３の径は拡大するも
のである。

【００１７】このハウジング１の右側部６には図２に示
したように、貫通開口した窓部７が形成され、一方左側
部５内には、前記窓部７の形状に対応した凹部８が形成
され、その開口面は前記窓部７に対面している。また上
記右側部６の正面、背面には、後述する押圧機構をこの
右側部６に固定するためのネジ穴９が適宜数穿設され、
またさらにこの右側部６の右側面窓部７周縁にも後述す
る押え板を固定するためのネジ穴１０が適宜数穿たれて
いる。一方左側部５における凹部８の側壁には、ネジ穴
１１が穿たれ、このネジ穴１１の外方には、当該ネジ穴
１１の径よりも大きい径を有する穴１２が穿たれてい
る。また上記ネジ穴１１の下方には、凹部８の側壁を貫
通する穴１３が穿たれている。

【００１８】以上の構成を有するハウジング１の内部に
押圧機構などが組み込まれる。即ち、図３に示したよう
に、まずハウジング１の右側部６における窓部７の正面
壁と背面壁との間にシャフト１４が渡され、このシャフ
ト１４にプッシュカム１５が当該シャフト１４を中心と
して揺動自在になるように設けられている。このプッシ
ュカム１５は略中央部が右側に台形を形成するように折
曲された形態を有し、この折曲部分の下端近傍に前記シ
ャフト１４が遊貫している。ハウジング１の右側部６に
おける窓部７内の上方には、押圧機構たるプッシュソレ
ノイド１６が固定されており、その押圧部１７は上記プ
ッシュカム１５上端部の右側面に当接している。本実施
例で使用したプッシュソレノイド１６の定格は、次の通
りである。連続定格が９ｗで押圧力が８kg、最大定格が
９０ｗで押圧力が２２kg、電流容量は１０VDCで０．８
２Ａ、そして押圧部１７のストローク長は１．８mmであ
る。

【００１９】また上記プッシュカム１５における折曲部
分上端近傍にはリターンプッシュカム１８が回動自在に
設けられている。このリターンプッシュカム１８は図４
に示したように、平面略凹型形状カム部１９と当該カム
部１９に固着されたネジ部２０によって構成され、カム
部１９の凹部２１内にプッシュカム１５の折曲部分を納
入し、適宜の軸材２２をプッシュカム１５の折曲部分に
遊貫させ、この軸材２２の両端をカム部１９に固着する
ことによって上記回動自在性を実現している。またリタ
ーンプッシュカム１８のネジ部２０は、ハウジング１の
左側部５に穿ったネジ穴１１と螺着し、当該ネジ部２０
の突出端部には、ナット材２３が螺着されている。

【００２０】一方プッシュカム１５の下端部には、ネジ
材２４が螺貫されており、その左側突出部にはナット材
２５が螺着され、またネジ材２４の右側突出部には、フ
ランジ２６が回転フリーに設けられている。このフラン
ジ２６は窓部７内に固着された筒体２７の内側壁に沿っ
て摺動自在であり、またこの筒体２７の内部にはウレタ
ン材２８が収納され、当該ウレタン材２８はハウジング
１の右側部６外方からボルト等によって固着される押え
板２９によって押さえられている。

【００２１】本実施例は以上のように構成されており、
その動作について説明すると、図３に示したように例え
ばフットレストの支持柱３１の管状支持部３２をハウジ
ング１の嵌入孔２に、背もたれ３３上部の管状支持部３
４を嵌入孔３に夫々圧入させて嵌入固定する。本実施例
においては、各嵌入孔２、３の内径（直径）が２５mm−
（３／１００〜５／１００）mm に対して、各管状支持
部３２、３４の外径は２５mm（但しプラス・マイナス１
／１００mm程度の誤差は許容）としてあるが、一般的に
は、（３／１００〜５／１００）mm程度、各管状支持部
３２、３４の外径の方が各嵌入孔２、３の内径よりも大
きいものを用いるのが好ましい。そしてこのように圧入
することにより、各管状支持部３２、３４はロック状態
となり、回動しない。即ち、プッシュソレノイド１６に
通電していない状態、つまり常態においては、ロック状
態になっている。

【００２２】そしてその後このロック状態を解除するに
は、プッシュソレノイド１６に通電して、図５に示した
ように、押圧部１７を突出させてプッシュカム１５の上
端を押圧させれば、それに応じてプッシュカム１５はシ
ャフト１４を中心として揺動し、リターンプッシュカム
１８を同図中の太矢印方向に押圧し、また同時にプッシ
ュカム１５の下方にあるフランジ２６もそれとは逆の太
矢印方向に押圧する。

【００２３】そうすると、リターンプッシュカム１８の
ネジ部２０はハウジング１の左側部５に螺着され、一方
フランジ２６が押圧するウレタン材２８の端部は押え板
２９によってハウジング１の右側部６に係止されている
から、前記各太矢印方向の力によってハウジング１はス
リット４の部分を境として左右に押し広げられる格好と
なる。このとき前記各太矢印方向の力は、シャフト１４
を支点とするテコの原理によって得られているから、プ
ッシュソレノイド１６の押圧部１７の突出力が小さくて
も、大きな力が得られる。さらにまた、ハウジング１の
右側部６に対して加えられる力は、筒体２７内に収納さ
れたウレタン材２８を介して得ているが、そのように筒
体２７内にウレタン材２８が収納されていることによ
り、フランジ２６の押圧力は、外部に逃げず、効率よく
右側部６（押え板２９）に加えられる。

【００２４】そして以上のようにハウジング１がスリッ
ト４の部分で左右に押し広げられると、各嵌入孔２、３
の内径も拡大し、それまでこれら各嵌入孔２、３に圧入
されてロックされていた各管状支持部３２、３４は、回
転自在になり、ロックが解除されるのである。このよう
なアンロック状態はプッシュソレノイド１６に通電され
ている間持続している。

【００２５】そして再びロック状態にするにはプッシュ
ソレノイド１６に対する通電を停止すればよい。そうす
ると、プッシュソレノイド１６の押圧部１７が引っ込ん
でプッシュカム１５は元の状態に戻り、ハウジング１の
左側部５、右側部６はその弾性によって元の状態になっ
て、各嵌入孔２、３の内径も収縮する。その結果、各管
状支持部３２、３４は再びロックされるのである。

【００２６】以上のように常態、即ちプッシュソレノイ
ド１６が通電されずプッシュカム１５に対してなんらの
負荷もかかっていない状態がロック状態であり、当該ロ
ック状態は嵌入孔２、３に各管状支持部３２、３４が元
々圧入されたことによって実現されている。そしてアン
ロック状態のときだけ通電させてプッシュカム１５等に
負荷がかかる構成であるから、耐久性があり、従来と比
べて初期のロック状態が長く持続できる。即ち一般的に
この種のロック装置では、ロック状態の時間方がアンロ
ック状態の時間よりもはるかに長いが、上記のようにア
ンロック状態のときにだけ積極的に外部から負荷をかけ
る構成であるから、従来のようにロック状態の時に外部
から負荷（ロック力）をかける構成と比べれば、各部材
にかかる負担が小さく、耐久性もそれだけ向上してお
り、信頼性が高い。

【００２７】また既述の従来技術と異なり、アンロック
状態への切換はプッシュソレノイド１６に通電させるだ
けでよいから、極めて操作が簡単であり、所望の位置に
てロックさせるにも当該通電を停止させる作業で済み、
フットレスト位置の変更、固定が極めて簡単にかつ正確
に行える。

【００２８】なお上記実施例において、リターンプッシ
ュカム１８のストローク調整は、そのネジ部２０に螺着
されているナット材２０を適宜回転させることによって
容易に行える。またそれに対応して、ウレタン材２８の
テンション調整もネジ材２４に螺着されているナット材
２５を適宜回転させることによって簡単に行える。

【００２９】また図示は省略したが、プッシュソレノイ
ド１６のスイッチ、そのリード線等は、適用する機器に
応じて使い勝手が良いように、適宜ハウジング１内に設
ければよく、例えば本実施例のように医科診療用椅子の
フットレストの支持に適用する場合には、スイッチはプ
ッシュソレノイド１６の背面や嵌入孔２の端面に設けれ
ばよい。この場合、リード線等の配線はハウジング１内
に通すことができ、電源線も嵌入孔３内壁に適宜貫通孔
を設けてこの貫通孔から背もたれ３３の支柱３３ａ内部
を通すようにすれば、外見上これら配線は全く露出しな
い。

【００３０】上記実施例における押圧機構はプッシュソ
レノイドを用いたが、これに限らず、オイルシリンダー
やギヤモータを用いても、同様な作用効果が得られ、支
持しようとする対象物や設置機器の種類に応じて適宜選
択して採用すればよい。

【００３１】またさらに他のロック装置の嵌入孔を共通
（重合）させて他のロック装置を接続させることにより
いわゆる多関節アームとしたり、また９０度回転させた
形で他のロック装置と接続させることにより、ユニバー
サルアームとして構成することもできる。

【００３２】なお上記実施例では、医科診療用椅子のフ
ットレストの支持に適用したが、その作用効果を鑑みれ
ば、各種工作機や工作ロボットの回転アームの支持等に
も適用できるものである。

【００３３】

【発明の効果】請求項１によれば、支持すべき対象物が
嵌入固定されている状態がロック状態であり、一方押圧
機構を作動させた状態がアンロック状態であるから、こ
の種のロック装置では通常アンロック状態の時間の方が
格段に短いことを考えると、従来と比べればはるかに耐
久性が向上している。また両状態の切換は押圧機構の作
動及びその解除で済むから、極めて簡単である。

【００３４】また請求項２では、テコの原理を利用した
構成になっているから、押圧機構の押圧力が小さくて済
む。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用したハウジングの正面図である。

【図２】実施例で使用したハウジングの右側面図であ
る。

【図３】実施例の一部断面正面図である。

【図４】実施例で使用したリターンプッシュカムの斜視
図である。

【図５】アンロック状態における実施例の要部断面図で
ある。

【図６】ロック装置が医科診療用椅子のフットレストの
支持に使用されている様子を示す説明図である。

【図７】従来技術にかかるロック装置の構成概略図であ
る。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 嵌入孔 ３ 嵌入孔 ４ スリット ５ 左側部 ６ 右側部 ３２ 管状支持部 ３４ 管状支持部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持すべき対象物が嵌入固定される嵌入
   孔を有するハウジングにスリットを設け、このスリット
   の少なくとも一端部は上記嵌入孔に達する形態とし、ハ
   ウジング内に設けられる適宜の押圧機構の押圧によって
   前記スリットが拡大される如く構成したことを特徴とす
   る、支持体のロック装置。
2. 【請求項２】 ハウジングに設けた支点を中心として揺
   動するプッシュカムを当該ハウジング内に設け、押圧機
   構の押圧点を当該プッシュカムの一端部に設定し、スリ
   ットを拡大する際の作用点を当該プッシュカムの他端
   部、及び前記支点と押圧点との間の位置に夫々設定した
   ことを特徴とする、請求項１に記載の支持体のロック装
   置。